由4-甲基-2-戊酮制备4-甲基-1-戊烯的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及α

【技术实现步骤摘要】
由4
‑
甲基
‑2‑
戊酮制备4
‑
甲基
‑1‑
戊烯的方法和系统


[0001]本专利技术涉及α
‑
烯烃制备
，具体地，涉及一种由4
‑
甲基
‑2‑
戊酮制备4
‑
甲基
‑1‑
戊烯的方法和系统。

技术介绍

[0002]4‑
甲基
‑1‑
戊烯(4MP1)，又称1
‑
异己烯，是性能良好的α
‑
烯烃类有机化合物，通过自身聚合可得到透明度高、耐热性及机械性能、电气性能与耐药性能都较优越的聚4
‑
甲基
‑1‑
戊烯(PMP)，是PMP的重要聚合单体。此外，4MP1还可用于线性低密度聚乙烯树脂(LLDPE)的共聚合成，该树脂具有优异的抗拉伸抗撕裂强度以及良好的介电性能。
[0003]近年来，随着材料聚合应用消费领域的扩大，PMP工业化生产技术飞速发展。当前菲利浦公司以及日本三井公司均有其工业化产品，商品名为TPX，广泛应用于电子电器、医疗器械、微孔材料、包装、共混改性等领域。在国内，随着电子相关工业的飞速发展，PMP因为其自身的离形性、耐温性和很低的介电常数，而成为优异的电子元件封装用模具材料、以及高频连接器制造材料，其用量大幅增长，市场前景良好。
[0004]目前，国外生产4MP1工艺技术相对比较成熟，主要工艺是丙烯二聚法。
[0005]1968年Hambling使用负载型金属Na催化剂实现了丙烯二聚反应的工业化生产，建成了世界上第一套2000t/a的4MP1生产装置，单程4MP1选择性高于87％。与此同时，日本三井化学株式会社取得英国ICI公司的技术专利授权，于1973年开始生产并进入市场，目前，日本三井化学株式会社为世界上惟一的PMP树脂制造商。
[0006]相比于国外，国内4MP1技术的成熟度偏低，行业技术专利主要掌握在日本三井化学株式会社以及美国菲利普斯石油公司手中，国内相关专利技术大多是围绕聚4MP1下游制品应用方面展开，目前国内还没有4MP1生产装置，国内消费完全依赖进口。
[0007]江恒等以固体超强碱K/K2CO3为催化剂，研究发现：在反应温度为150℃、反应压力为8MPa、空速1h
‑1，丙烯二聚生成4
‑
甲基
‑1‑
戊烯的单程转化率为20％，4
‑
甲基
‑1‑
戊烯的选择性为88％。
[0008]CN111574317A公开了一种4
‑
甲基
‑1‑
戊烯的合成工艺，主要包括在负载碱金属的碱性盐作为催化剂的条件下，使丙烯在脱水脱氧的基础上发生二聚反应，然后通过分离工艺制备4
‑
甲基
‑1‑
戊烯。所述4
‑
甲基
‑1‑
戊烯，纯度能达到99.5％，同时副产1
‑
己烯等α
‑
烯烃，满足了工业上对4
‑
甲基
‑1‑
戊烯聚合反应的要求。
[0009]综上，目前4MP1合成工艺主要采用丙烯二聚法，但是，丙烯二聚法主要存在反应压力较高，齐聚和异构化副产物多等缺点。且目前为未见到有其它用于生产4MP1的工艺路线。
[0010]本专利技术所述的以4
‑
甲基
‑2‑
戊酮为原料制备4
‑
甲基
‑1‑
戊烯的工艺方法，涉及反应条件相对温和，原料易得，且产物分布相对简单易分离制得高纯度的4MP1产品。

技术实现思路

[0011]本专利技术的目的为了解决现有技术中丙烯二聚法存在反应压力较高，齐聚和异构化
副产物多等缺点技术问题，本专利技术提供一种制备4
‑
甲基
‑1‑
戊烯的方法和系统。
[0012]为了实现上述目的，本专利技术提供一种由4
‑
甲基
‑2‑
戊酮制备4
‑
甲基
‑1‑
戊烯的方法，该方法包括以下步骤：
[0013](1)在加氢催化剂的存在下，将4
‑
甲基
‑2‑
戊酮与氢气混合进行加氢反应，得到含4
‑
甲基
‑2‑
戊醇的物流；
[0014](2)将所述含4
‑
甲基
‑2‑
戊醇的物流进行脱酮，得到4
‑
甲基
‑2‑
戊酮和4
‑
甲基
‑2‑
戊醇粗品；
[0015](3)在脱水催化剂的存在下，将步骤(2)得到的所述4
‑
甲基
‑2‑
戊醇粗品进行脱水反应，得到含4
‑
甲基
‑1‑
戊烯的物流。
[0016]本专利技术第二方面提供一种由4
‑
甲基
‑2‑
戊酮制备4
‑
甲基
‑1‑
戊烯的系统，该系统包括：加氢反应器、脱酮塔和脱水反应器，其中，
[0017]所述加氢反应器，用于将4
‑
甲基
‑2‑
戊酮与氢气混合进行加氢反应，得到含4
‑
甲基
‑2‑
戊醇的物流；
[0018]所述脱酮塔连通所述加氢反应器，用于将来自所述加氢反应器的所述含4
‑
甲基
‑2‑
戊醇的物流进行脱酮，得到4
‑
甲基
‑2‑
戊酮和4
‑
甲基
‑2‑
戊醇粗品；
[0019]所述脱水反应器连通所述脱酮塔，用于将来自所述脱酮塔的所述4
‑
甲基
‑2‑
戊醇粗品进行脱水反应，得到含4
‑
甲基
‑1‑
戊烯的物流。
[0020]与现有丙烯二聚生产方法相比，本专利技术提供的由4
‑
甲基
‑2‑
戊酮制备4
‑
甲基
‑1‑
戊烯的方法能够简单有效地用于制备4
‑
甲基
‑1‑
戊烯产品，4
‑
甲基
‑2‑
戊酮原料易得，反应条件相对温和，产物分布简单，能够制备高纯度的4
‑
甲基
‑1‑
戊烯产品。
附图说明
[0021]图1为本专利技术一种具体实施方式的由4
‑
甲基
‑2‑
戊酮制备4
‑
甲基
‑1‑
戊烯的方法和系统的示意图。
[0022]附图标记说明
[0023]1‑
加氢反应器；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种由4
‑
甲基
‑2‑
戊酮制备4
‑
甲基
‑1‑
戊烯的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)在加氢催化剂的存在下，将4
‑
甲基
‑2‑
戊酮与氢气混合进行加氢反应，得到含4
‑
甲基
‑2‑
戊醇的物流；(2)将所述含4
‑
甲基
‑2‑
戊醇的物流进行脱酮，得到4
‑
甲基
‑2‑
戊酮和4
‑
甲基
‑2‑
戊醇粗品；(3)在脱水催化剂的存在下，将步骤(2)得到的所述4
‑
甲基
‑2‑
戊醇粗品进行脱水反应，得到含4
‑
甲基
‑1‑
戊烯的物流。2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)中，所述加氢反应的条件包括：4
‑
甲基
‑2‑
戊酮的液相体积空速为0.05
‑
3h
‑1，氢气与4
‑
甲基
‑2‑
戊酮的摩尔比为(2
‑
30):1，加氢反应的温度为80
‑
160℃，加氢反应的压力为常压至3.5MPa；优选地，所述加氢反应的条件包括：4
‑
甲基
‑2‑
戊酮的液相体积空速为0.2
‑
2.0h
‑1，氢气与4
‑
甲基
‑2‑
戊酮的摩尔比为(5
‑
15):1，加氢反应的温度为100
‑
140℃，加氢反应的压力为0.5
‑
2.5MPa；和/或，所述加氢催化剂包括载体和负载在载体上的Ni和La；以所述加氢催化剂的总重量计，所述Ni的含量为10
‑
15wt％，所述Ni和La的重量比为(10
‑
20):1；所述加氢催化剂的载体选自氧化铝、二氧化硅和二氧化钛中的至少一种；和/或，所述步骤(1)和步骤(2)之间还包括气液分离的步骤，将所述含4
‑
甲基
‑2‑
戊醇的物流进行气液分离，得到含氢气的气相组分和含4
‑
甲基
‑2‑
戊醇的液相组分，将气液分离得到的含4
‑
甲基
‑2‑
戊醇的液相组分进行脱酮。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，步骤(2)中，所述脱酮在脱酮塔中进行，所述脱酮塔的理论塔板数为40
‑
65块，所述脱酮塔的进料口位于所述脱酮塔的中上部，塔顶的操作温度为90
‑
125℃，优选为100
‑
115℃，塔顶的操作压力为0.01
‑
0.2MPa，优选为0.01
‑
0.1MPa。4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，步骤(3)中，所述脱水反应的条件包括：4
‑
甲基
‑2‑
戊醇的液相体积空速为0.05
‑
1.5h
‑1，脱水反应的温度为250
‑
450℃，脱水反应的压力为常压至0.5MPa；优选地，所述脱水反应的条件包括：4
‑
甲基
‑2‑
戊醇的液相体积空速为0.2
‑
1.0h
‑1，脱水反应的温度为290
‑
360℃，脱水反应的压力为常压至0.1MPa；和/或，所述脱水催化剂包括氧化钙和氧化锆，以所述脱水催化剂的总重量计，以金属元素计的氧化钙的含量为0.1
‑
5wt％。5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述方法还包括以下步骤：(4)从步骤(3)得到的所述含4
‑
甲基
‑1‑
戊烯的物流中分离得到富含4
‑
甲基
‑1‑
戊烯的物流和富含4
‑
甲基
‑2‑
戊醇和4
‑
甲基
‑2‑
戊酮的物流；(5)将...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐国旗，田保亮，张筱榕，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：